古人如何采到深埋在地下的煤

1895～1936年，在外资和民族资本家争相投资中国煤矿的情况下，又出现一批新式煤矿企业。1896年中美商人合办门头沟通兴煤矿（后改为中英合办）。1898年德国根据不平等的胶州湾租借条约，取得胶济铁路沿线两旁15公里内的矿山开采权，首开攫取中国矿权的先例，1901年德国人成立华德公司开采山东坊子、黉山煤矿。继后，英商福公司（ThePekin Syndicate Ltd.）于1898年取得河南焦作煤矿开采权，1902年正式施工开采（见焦作矿务局）。1898年曾由李鸿章派员创办于1882年的直隶临城煤矿，因连年亏损，向比利时借款，全部资金由比国供给，采矿权乃属比国，至1920年华商还清借款，收回矿权，官商合办，年产煤20多万吨。1936年矿井被水淹没报废。1898年清朝铁路督办盛宣怀委派张赞宸创办萍乡煤矿（见萍乡矿务局）。1899年张连芬集资恢复一度停办的山东枣庄煤矿，取名中兴公司，它是中国人自筹资金开办的生产规模最大的一个近代煤矿，年产煤100多万吨。1931年该矿从德国购买两台割煤机，在薄煤层中试用，每台日产能力160吨左右。1900年英商趁八国联军侵入中国之机，骗买开滦煤矿（见开滦矿务局），后又与滦州煤矿公司合并，改名开滦矿务总局，由中英合办。20世纪30年代开滦煤矿年产煤400～500万吨，是中国近代最大的煤矿之一。1903年中国商人集资开采六河沟煤矿，后因连年亏损，于1911年借德款办矿，聘德人为顾问，受制于德人。1914年该矿主持人以矿产向华比银行抵押，借比款偿还德债，又为比国人所控制，直到1919年还清比债，收回矿权，成为华商自办的煤矿，最高年产70多万吨，1946年后因战争破坏，矿井遭水淹没报废。1905年日俄战争后，日军占领中俄合办的抚顺煤矿，后交南满铁道株式会社经营，直至1945年。抚顺煤矿用露天开采和地下开采方法。其露天开采规模，是20世纪初世界上比较大的。从1914～1945年，抚顺露天矿采煤7700万吨，剥离土石量18921万米3,其剥离量等于世界有名的巴拿马运河土石挖掘量的2倍。抚顺煤矿的产量在当时是中国产量最多的煤矿，在东亚也首屈一指（见抚顺矿务局）。1908年山西省官绅成立保晋矿务公司，赎回英商福公司在山西的开矿权，开采阳泉、大同等地煤矿。1910年中日合办本溪湖煤铁矿（见本溪钢铁公司）。

1929年国民党政府建设委员会开办淮南煤矿 （1937年改为商办，主要投资者是宋子文经营的建设银行公司），日产能力700吨。同年，成立山西晋北矿务局，开采大同煤矿，日产300～400吨。至1936年，全国年产5万吨以上的新式煤矿61个，其中年产60万吨以上的煤矿8个（开滦、井陉、中福、淄博、中兴、抚顺、本溪、西安煤矿）。全国原煤产量3900万吨。平均效率每工0.3吨。

这一时期的基本特点是：①各帝国主义相率攫取中国矿权，以单独经营或同中国合资经营的方式，控制了中国主要煤矿。这期间外人投资的煤矿32个，投资额占中国煤矿总投资额的 51.78%。1933年全国煤产量属于有外资的产额占61.3%；②中国民族资本在资金不足，技术力量薄弱的条件下，开办了一批煤矿，效率较低，成本较高，经受不住外煤倾销的打击，往往亏损；③生产环节的机械配置极不合理，矿井提升、通风、排水用新式机器，而回采工作面主要是手镐刨煤，巷道运输多靠人力和畜力；④煤矿企业分布极不合理，主要集中于河北、山东、辽宁、山西、河南5省。1936年这5省煤产量占全国煤产量的76.5%。 1937年抗日战争爆发，日本帝国主义继1931年侵占东北所有煤矿之后，又陆续侵占华北、华中煤矿。日本帝国主义在东北（从“九·一八”事变起至1945年8月）、华北、华中（从“七七”事变起至1945年8月）占领区进行掠夺性开采，抢走原煤41950万吨。

日帝侵占的煤矿有以下几个特点：①日帝为解决设备不足的困难，而又能更多、更快地掠夺中国煤炭资源，煤田开拓方式主要采用小斜井和小立井。例如东北有大小煤坑267个，其中立井8个，露天矿7个，斜井252个。采煤方法绝大多数为残柱式，回收率仅20%左右。②增产主要靠增加劳动力，很少增加机械设备。③生产效率逐年下降，煤炭成本逐年提高。④缺少保安设备和措施，灾害事故严重。1942年本溪湖煤矿发生世界罕见的瓦斯煤尘爆炸事故，死亡1549人。

1937年以后，随着华北主要产煤区被日帝的侵占，国民党政府不得不把煤炭开发事业转向西南、华南和西北。从1937～1945年，国民党政府管辖区新建或扩建日产50吨以上的煤矿57个，规模最大的是天府煤矿，年产30多万吨。其他煤矿年产量多在2万吨以下。从 1938～1945年国民党政府管辖区共计产煤4562万吨。 1945年日本投降后，所侵占的煤矿，大部分为国民党政府接收。这些煤矿因受日帝掠夺破坏和战争影响，多数处于停产或半停产状态。西南等地的煤矿因销路不旺，产量锐减。1946～1948年国民党政府资源委员会直辖的29个煤矿只生产原煤1252万吨。

在中国解放区，民主政府先是从日帝手中接管了一批煤矿，嗣后又陆续从国民党政府手中接管了除台湾省以外的所有煤矿。这些煤矿都曾遭到严重破坏。民主政府在器材物资极端缺乏的条件下，进行艰苦的修复工作，逐步恢复生产。从1946～1949年10月，中国解放区约生产原煤2000万吨。中国1912～1949年煤产量见附图。 1949年以来，中国煤炭工业在原来破落不堪的基础上，经过30年建设，形成一个能够独立完成勘探、设计、施工、生产、洗选加工、机械制造和科研、教育等各项任务的工业体系。中国煤炭资源十分丰富。垂深1500米（南方1000米）以内的预测储量为32000亿吨，1982年末累计探明储量 7527亿吨，保有储量7418亿吨。煤种齐全，有烟煤、无烟煤和褐煤，主要是烟煤。在烟煤中，气、肥、焦、瘦等炼焦煤和非炼煤约各占一半。成煤地质条件较好，有一定储量可供露天开采。到1982年，拥有407个统配煤矿、2333个县营以上地方煤矿、101个选煤厂、84个建井工程处、34个重点煤矿机械厂、131个煤田地质勘探队、29个煤矿设计院，另有为煤炭工业发展培养人才、提供技术储备、开展科学研究的大专院校12所，中专36所，煤炭科学研究机构34所。共有职工447万人，其中省属以上煤炭企业专业技术人员23万余人。1949～1982年原煤产量的平均增长速度为9.6%，1982年生产原煤66632万吨，比1949年的3240万吨增长19.5倍。煤炭洗选加工和综合利用也有一定发展，洗煤厂设计处理原煤能力11699万吨/年。

通常说煤炭，有的地方习惯叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）。煤的结构复杂。视频（煤的组成和分类）

无烟煤

（含碳量95%左右）

煤的主要成分

煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少，种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素。

一、煤中的碳

一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62％；成为褐煤以后碳含量就增加到60～76.5％；烟煤的碳含量为77～92.7％；一直到高变质的无烟煤，碳含量为88.98％。个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98％。因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程。

二、煤中的氢

氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中，如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大；煤化度高的煤，氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98％时，氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80～86％之间时，氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达6.5％。在碳含量为65～80％的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6％。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。

三、煤中的氧

氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团，如羧基(--COOH)，羟基(--OH)和甲氧基（--OCH3)等中；无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少，甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70％时，其氧含量可高达20％以上。烟煤碳含量在85％附近时，氧含量几乎都小于10％。当无烟煤碳含量在92％以上时，其氧含量都降至5%以下。

四、煤中的氮

煤中的氮含量比较少，一般约为0.5～3.0％。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物，其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮，而且相当稳定，在煤化过程中不发生变化，成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮，仅在泥炭和褐煤中发现，在烟煤很少，几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是，随氢含量的增高而增大。

五、煤中的硫

煤中的硫分是有害杂质，它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气，危害动、植物生长及人类健康。所以，硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少，似与煤化度的深浅没有明显的关系，无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤，都存在着有机硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层，煤中的硫含量就比较高，且大部分为有机硫。 根据煤中硫的赋存形态，一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫，是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物，一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种，有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主，其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主，也有少量的绿矾 (FeSO4·7H 20 )等。

煤炭是可燃物，在运输和存放过程中会发生氧化反应，因此要避免掉吨（重量降低）、掉卡（发热量减少）太严重

煤炭中水分分为全水分和内在水分.全水分（Mt)是外在水(Mar)和内在水(mad)的和值,所谓的外在水是指通过晾晒、烘干等手段降低的水分,内在水指原煤分子结构之间的水分.一般而言内在水分是由煤矿本身性质决定了的,你除了更换矿点无法改变,外在水分你就得注意防雨防水等措施来控制.同时外在水分过高还会严重影响到煤炭的收到基热值（Qnet,ar）,大约每1%的水分会影响到70大卡左右.建议你在今后的合同约定中及煤矿的选择中注意到以上原理.

通常说煤炭,有的地方习惯叫石炭.但煤不是碳.煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的.是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）.煤的结构复杂.视频（煤的组成和分类）

无烟煤

（含碳量95%左右）

煤的主要成分

煤的组成以有机质为主体,构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素.煤中存在的元素有数十种之多,但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫.在煤中含量很少,种类繁多的其他元素,一般不作为煤的元素组成,而只当作煤中伴生元素或微量元素.

一、煤中的碳

一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的.这些稠环的骨架是由碳元素构成的.因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素.同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等.碳含量随煤化度的升高而增加.在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62％；成为褐煤以后碳含量就增加到60～76.5％；烟煤的碳含量为77～92.7％；一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98％.个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90％以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95～98％.因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程.

二、煤中的氢

氢是煤中第二个重要的组成元素.除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢.它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水.在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大；煤化度高的煤,氢含量小.总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低.尤其在无烟煤阶段就尤为明显.当碳含量由92%增至98％时,氢含量则由2.1%降到1%以下.通常是碳含量在80～86％之间时,氢含量最高.即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5％.在碳含量为65～80％的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6％.但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小.

三、煤中的氧

氧是煤中第三个重要的组成元素.它以有机和无机两种状态存在.有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基（--OCH3)等中；无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等.煤中有机氧随煤化度的加深而减少,甚至趋于消失.褐煤在干燥无灰基碳含量小于70％时,其氧含量可高达20％以上.烟煤碳含量在85％附近时,氧含量几乎都小于10％.当无烟煤碳含量在92％以上时,其氧含量都降至5%以下.

四、煤中的氮

煤中的氮含量比较少,一般约为0.3.0％.氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素.煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物,其原生物可能是动、植物脂肪.植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮,而且相当稳定,在煤化过程中不发生变化,成为煤中保留的氮化物.以蛋白质形态存在的氮,仅在泥炭和褐煤中发现,在烟煤很少,几乎没有发现.煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少.它与氢含量的关系是,随氢含量的增高而增大.

五、煤中的硫

煤中的硫分是有害杂质,它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气,危害动、植物生长及人类健康.所以,硫分含量是评价煤质的重要指标之一.煤中含硫量的多少,似与煤化度的深浅没有明显的关系,无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤,都存在着有机硫或多或少的煤.煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系.在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层,煤中的硫含量就比较高,且大部分为有机硫.根据煤中硫的赋存形态,一般分为有机硫和无机硫两大类.各种形态的硫分的总和称为全硫分.所谓有机硫,是指与煤的有机结构相结合的硫.有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质.煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物,一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种,有时也有微量的单质硫.硫化物硫主要以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等.硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主,也有少量的绿矾 (FeSO4·7H 20 )等.